Abbiamo parlato spesso dei vari processi produttivi che sono utilizzati, saranno utilizzati o saranno probabilmente utilizzati con alcuni prodotti di AMD e nVidia, ma spesso non ci siamo mai addentrati nel spiegarne le ragioni tecniche, quanto piuttosto le ragioni commerciali (es. Kaveri prodotto da GlobalFoundries).

 

Cerchiamo quindi di colmare tale lacuna, e partiamo proprio da Kaveri (prossimamente lo faremo anche per altri prodotti di AMD, nVidia e Intel). Perché utilizzare il PP 28nm HPP (High Performance-Plus) di GloFo? Partiamo col dire che i 28nm di GloFo sono più semplici sia da disegnare sia da lavorare rispetto a quelli di TSMC, garantendo quindi dei costi di sviluppo e produzione minori, e questo per un motivo in particolare. Per utilizzare la tecnologia HKMG (High-K Metal Gate; si tratta di un film isolante per evitare dispersioni elettriche) si è reso necessario implementare uno strato protettivo metallico, il Gate (First oppure Last), sostituendo il vecchio materiale SiON (polisilicio) utilizzato fino ai 45nm: il Gate serve per poter regolare con più precisione le tensioni di lavoro, favorendo la diminuzione delle dispersioni elettriche e permettendo il funzionamento del transistor utilizzando meno energia, affinché High-K possa funzionare più a lungo, anche a temperature elevate.

Esistono però due tipi di Gate, il First (Utilizzato nei 28nm di GloFo), ed il Last (utilizzato nei 28nm di TSMC e da Intel fin dai 45nm). Il primo è molto più semplice da implementare in quanto si tratta di un semplice strato di metallo a protezione dell'High-K, come è possibile osservare da questo schema della stessa GloFo.

 

 

Il secondo (Last) è decisamente più difficoltoso da implementare, in quanto richiede una lavorazione più lunga ed articolata, e quindi costosa, in quanto richiede alla fine di ogni layer lavorato anche un processo di Polish (CMP): si pulisce il layer una volta finito, affinché possa essere lavorato quello successivo. La disposizione del film protettivo è inoltre modificata, così da permettere una più efficiente gestione delle correnti di leakage. Se Gate First, vista la sua semplicità, permette di realizzare Chip più piccoli a parità di numero di transistor e processo produttivo (si parla di un 10% di superficie in meno utilizzata) ed inoltre garantisce, sempre a parità di mezzi, una resa maggiore, il Gate Last, a fronte di un costo maggiore, garantisce consumi minori e frequenze più elevate a parità di tensioni.

 

 

Appurato questo, è possibile che AMD abbia scelto GloFo, ed i suoi 28nm HPP Gate First per motivazioni sia tecniche sia economiche. Prima di tutto, vi ha già lavorato per realizzare Llano, Trinity e Richland, e quindi i tool di sviluppo e le librerie sarebbero state le medesime. Questo ha permesso di contenere sia i costi di sviluppo, sia il tempo impiegato nella progettazione. Secondariamente, i 28nm di GF permetteranno, almeno teoricamente, una resa produttiva molto più elevata, unita ad un maggior numero di chip realizzabili per wafer. Considerata la fascia a cui si rivolgerà Kaveri (media e bassa) e considerati i miglioramenti architetturali che apportterà Steamroller rispetto a Piledriver, AMD ha deciso con tutta probabilità di giocare la partita, dal punto di vista del processo produttivo, in maniera conservativa, così da poter offrire un prodotto allo stesso tempo economico e, si spera, decisamente più prestante rispetto ai predecessori. V'è però un grande punto interrogativo: come reagirà Kaveri a pesanti overvolt? Gli overclock che stiamo osservando con Trinity e Richland (8.5 GHz con un A10-6800K), potrebbero essere solo un vago ricordo.

L'utilizzo dell'FD-SOI, per chi se lo stesse chiedendo, avrebbe comportato uno slittamento di Kaveri almeno a fine 2014, con una perdita complessiva di un anno. Un arco temperale troppo elevato, che avrebbe reso del tutto inutile lo sviluppo dell'architettura Steamroller. Per quella data (fine 2014-inizio 2015) dovrebbe essere pronta Excavator.